量子计算科学家赢得首届量子象棋锦标赛

象棋正在经历复兴。Goliath Games告诉NPR，其象棋套装销售额在2020年11月同比增长了1048%。这一激增部分归功于Netflix热门剧集《后翼弃兵》的成功。但突破传统的不仅仅是经典象棋：2020年还见证了首届量子象棋锦标赛的首次亮相。

“量子象棋是经典象棋的一种变体，增加了一些额外的移动方式，旨在模拟一些量子现象，”首届量子象棋锦标赛冠军、某中心量子计算团队的研究科学家Aleksander Kubica说。他不仅赢得了比赛，而且仅在比赛前那个周末才开始玩量子象棋。该锦标赛于12月7日至9日在Q2B 2020量子计算行业会议上举行。

“这个游戏是由南加州大学的研究生Chris Cantwell开发的。早在2016年，当我在加州理工学院读研究生时，Chris会来加州理工学院与量子研究人员Spiros Michalakis交谈。所以，我知道这个游戏，但直到比赛前几天我才真正玩过。”Cantwell曾写道，他开发这个游戏的部分原因是：“游戏可以提供一个环境，让人们以有趣和智力参与的方式体验量子世界的奇异行为。”

虽然量子象棋对Kubica和世界上大多数人来说都是全新的，但Kubica对传统象棋有着现有的热情。“我喜欢下象棋。当我上中学时，我甚至参加过一些地区象棋锦标赛。我喜欢在吃早餐时思考象棋谜题。每天早上我在Chess.com上解决五个谜题。”

当参加锦标赛的机会出现时，Kubica看到了将他的热情与职业结合起来的机会。Kubica拥有加州理工学院的量子物理学博士学位，在2020年10月加入某中心之前，他在加拿大滑铁卢的Perimeter理论物理研究所做了三年的博士后研究员。

Kubica与某中心科学部门谈到了锦标赛、他的策略以及他对那些可能想尝试量子象棋的人的建议。他还指出，虽然他喜欢这个系列，但他实际上是在锦标赛之后才观看《后翼弃兵》的。

量子象棋与标准象棋有何不同？

分裂移动，顾名思义，包括首先将一个棋子分成两部分，然后独立地将它们移动到两个不同的未占用方格。例如，在一个空棋盘上，d4上的皇后可以被分裂并移动到b6和h4。这样的移动将导致皇后有相等的机会在b6或h4上。有趣的是，只要玩家不试图用那个皇后捕获对手的棋子，分裂皇后的确切位置将保持不确定。另一方面，合并移动试图将分裂棋子的两个部分合并为一个。然而，它并不是分裂移动的逆操作。

分裂和合并移动展示了叠加和建设性/破坏性干涉的概念，这些是量子物理学中最基本的概念之一。额外的移动将随机性元素引入游戏中，使量子象棋成为非确定性的。个人喜欢它，因为它使游戏的结果即使玩家技能水平差异很大也不那么可预测。

你的策略是什么？效果如何？是否需要调整？

在锦标赛之前，我和我的朋友、量子研究人员Tomas Jochym-O’Connor练习了一下。我们玩了几局游戏，并思考了结合量子象棋独有的额外移动的新策略。令我们惊讶的是，我们发现最流行的象棋开局之一——西西里防御——存在缺陷。即，通过分裂一个骑士，白方可以为黑方设置陷阱，并且凭借一点运气，白方可以捕获黑方的王并赢得游戏。

锦标赛以淘汰赛形式组织，共三轮。有八名参与者代表对开发量子技术感兴趣的各种公司，包括Google、Microsoft和某中心。每局游戏是20分钟，每移动一次额外增加20秒。获胜条件是捕获对手的王或按时获胜。

在我的第一场锦标赛游戏中，我作为白方对阵来自Microsoft的Martin Roettler。我以标准的1.e4开局，我的对手回应1…c5——西西里防御！我意识到这可能是个机会，决定实施分裂骑士陷阱。Martin没有意识到迫在眉睫的危险，继续发展他的位置，落入陷阱，最终在仅仅几步之内输掉了游戏。我非常高兴和松了一口气，赌博得到了回报。

我确信在经典象棋中，Martin会轻易击败我。然而，我们玩的是量子象棋，我袖子里有一些量子移动。

在决赛中，我必须面对来自Google的Doug Strain。再一次，我的对手在经典象棋上肯定比我强。我必须承受最初的经典攻击，但一旦我们开始进行量子移动，我运气好，占据了上风。由于位置变得相当复杂，Doug时间用尽，我赢了。

你会对想学习玩量子象棋的人说什么？

我会鼓励每个人直接开始玩量子象棋。你可以从Steam下载游戏。我建议，与其学习量子象棋的规则，不如先尝试弄清楚它们。作为一名物理学家和研究人员，这就是我日常做的事情——我试图弄清楚事物是如何工作的。我希望玩量子象棋对你来说会很有趣。没有什么比一个无害的兵移动更好的了，它简化了复杂的象棋位置，导致对手许多纠缠的棋子突然从棋盘上消失，并为你的胜利铺平道路。